Теория панспермии - за и против.

[Сергей]

Для этого надо изучить все ферменты, входящие в этот цикл для всех известных сейчас геномов, построить возможные эволюционные деревья для них, сравнить со всеми другими известными последовательностями белков, есть ли какое сходство, есть ли изменения у разных классов организмов. Только тогда можно будет делать какие-либо предположения, которые потом проверять на вновь прочитанных геномах других организмов. – Работа на многое годы для больших коллективов. Которая, кстати, сейчас тормозится тем, что для неё пока нет хорошо написанных компьютерных программ.

А разве такая работа еще не проделана?

Как, интересно, эта работа может быть проделана, если первые геномы были секвенированы только 10 лет назад, сейчас – только около 200. А всего сколько видов? А какие внутри каждого вида возможны вариации генов?

То, что из системы гликолиза нельзя сейчас выбросить ни один компонент, очевидно – дочерний организм сразу же погибнет. Для того, чтобы понять, как эта система образовалась, надо проследить эволюционные древа всех входящих в неё белков, их гомологию с другими белками, посмотреть, какие белки есть в организмах, у которых этой системы нет и т.д.

Вот если окажется, что эта, и все другие системы ''домашнего хозяйства'' клетки, все происходят от одного предка, а те организмы, у которых их нет, потеряли их в процессе эволюции, тогда только можно будет говорить, что эта самая первая бактерия прилетела на Землю внутри какого-то камня.

[Alexy]

-----

[Alexy]

Относительно разного уровня мутаций. Такое возможно, если разные участки ДНК реплицируются и репарируются разными белками. Например, у дрожжей работают в репликационной вилке три ДНК-пилимеразы: одна синтезирует РНК-затравку, вторая синтезирует ведущую цепь, третья – ведомую (запаздывающую) цепь. Точность работы у двух последних – разная. То есть в одной из цепей ошибок получается больше. http://nar.oxfordjournals.org/cgi/reprint/35/19/6588

На частоту мутаций будут влиять и всяческие рапарационные системы, включающиеся под влиянием внутренних и внешних факторов. А также состояние хроматина: если ДНК обмотана вокруг нуклеосом, она повреждается меньше, чем в свободном состоянии.

Еще возможно замещение вариантом, полученным с помощью обратной транскрипции (она очень не точна сравнительно с репликацией). Такое происходит при образовании антител.

[Alexy]

---

[Alexy]

Как, интересно, эта работа может быть проделана, если первые геномы были секвенированы только 10 лет назад, сейчас – только около 200. А всего сколько видов? А какие внутри каждого вида возможны вариации генов?

Но ведь определены геномы из самых разных групп организмов (по 1-2 генома на группу).
Есть надежда открыть что-то новое у прокариот (например океанических)

если окажется, что эта, и все другие системы ''домашнего хозяйства'' клетки, все происходят от одного предка, а те организмы, у которых их нет, потеряли их в процессе эволюции

По моему это доказано (может все-таки есть исключения - тогда просветите?).

Ферменты разных организмов могут различаться (вплоть до полного отсутствия сходства) по АК-последовательности и при этом иметь практически одинаковую 3-мерную структуру.
Видимо сходство последовательности постепенно замаскировалось в процессе эволюции.

Но есть мнение, что некоторые случаи одинаковой структуры и функции белков являются конвергенцией.

[DNAoidea]

Но ведь определены геномы из самых разных групп организмов (по 1-2 генома на группу).

ну у бактерий там да, а вот у Эукариот всё неизмеримо хуже...

Но есть мнение, что некоторые случаи одинаковой структуры и функции белков являются конвергенцией.

ну функции ещё возможно, но вот трёхмерная структура? :?: Может только у "очень некоторых"...

[Imperor]

Как, интересно, эта работа может быть проделана, если первые геномы были секвенированы только 10 лет назад, сейчас – только около 200. А всего сколько видов? А какие внутри каждого вида возможны вариации генов?

Сергей. У меня к Вам вот такой вот наивный вопрос - а зачем её (ДНК-у ) секвенировать?  :shock: Разве нельзя сразу анализировать, собственно, ферменты гликолиза?:

выделено в гомогенном, клисталлическом или высокоочищенном виде и свойства которых достаточно известны.

Для того, чтобы понять, как эта система образовалась, надо проследить эволюционные древа всех входящих в неё белков, их гомологию с другими белками, посмотреть, какие белки есть в организмах, у которых этой системы нет и т.д.

Так вроде бы, эта система и есть у всех (исследованных) организмов  Брожение - лишь вариант данной системы - а именно, просто удлинение цепочки. Все основные же стадии, вроде бы, везде одинаковы, т.е. общая часть составляет, как минимум, 11 ферментов, причем, по моим прикидкам, пять из них вообще никак нельзя сократить (но при этом каждый из них бессмыслен без другого).
В общем, какая-либо "сокращенная схема" гликоза не представляется даже в эскизном проекте.

[Alexy]

DNAoidea
Да, я неправильно выразился - похожей структуры.
И их неродственность сомнительна

[Imperor]

ну для того чтобы эту утверждать нужно сделать следующие - взять два белка с одинаковыми функциями, и в одном из них путём направленного мутагенеза заменить одну аминокислоту - на ту, которая у похожего на него. Если потери функции при этом не будет, то да, нейтральная, а вот если будет, то уже нет...

А нельзя поступить проще? Просто предположить, что если оба варианта существуют в реале, и при этом несущие их организмы до сих пор не вымерли, то, следовательно, эти ферменты и являются равноценными, следовательно, мутации, приведшие к данным АМ различиям - были нейтральны?

зато и функциональное и пространственное соответствие - почти полное (то есть домейны одни и те же). И не так уж это и редко бывает.

Хм... А разве домены - не гомологичны (по определению самого понятия домен)?

[Alexy]

Подозреваю, что разные исследователи вкладывают несколько разные смыслы в определение домена.

Ведь определение структур очень дорого, поэтому часто их лишь предсказывают  на основе АК-последовательности.

[DNAoidea]

А нельзя поступить проще? Просто предположить, что если оба варианта существуют в реале, и при этом несущие их организмы до сих пор не вымерли, то, следовательно, эти ферменты и являются равноценными, следовательно, мутации, приведшие к данным АМ различиям - были нейтральны?

Так можно сделать если у них разница только в одной аминокислоте. (но для разных видов это редкость)

Хм... А разве домены - не гомологичны (по определению самого понятия домен)?

так зависит по чему. В классификации приведённой в PDB, видел два белка относящихся к одному суперсемейству и семейству гемоглобинов, не сходных по аминокислотам, но сходных по третичной структуре (про вторичную не помню). Можно же и эти вещи сравнивать алгоритимическими методами.

[Alexy]

Так можно сделать? если у них разница только в одной аминокислоте

Почему?

[Сергей]

Сергей. У меня к Вам вот такой вот наивный вопрос - а зачем её (ДНК-у :)) секвенировать?  :shock: Разве нельзя сразу анализировать, собственно, ферменты гликолиза?  

Для этого сначала придётся найти этот белок среди тысяч других имеющихся в клетках организма белков, выделить в больших кол-вах, потом определить его аминокислотную последовательность или попытаться закристаллизовать и провести рентгеноструктурный анализ. Это несколько лет работы. Сейчас проще секвенировать весь геном и определить последовательности всех его известных белков.

Так вроде бы, эта система и есть у всех (исследованных) организмов  Брожение - лишь вариант данной системы - а именно, просто удлинение цепочки. Все основные же стадии, вроде бы, везде одинаковы, т.е. общая часть составляет, как минимум, 11 ферментов, причем, по моим прикидкам, пять из них вообще никак нельзя сократить (но при этом каждый из них бессмыслен без другого).
В общем, какая-либо "сокращенная схема" гликоза не представляется даже в эскизном проекте.

Система гликолиза и другие подобные системы одинаковы, скорее всего, только у всех эукариот, поскольку все эукариоты, вероятно, произошли от одного предка. Для того, чтобы понять, как эти системы могли образоваться, надо исследовать эволюцию генов эубактерий и архебактерий. Но это весьма непросто, поскольку параллельный перенос генов у них, в отличие от эукариот, скорее правило, чем исключение.

[DNAoidea]

Так можно сделать? если у них разница только в одной аминокислоте

Почему?

потому что если уже две, то может так получится, что каждая из них по одной вредоносна, а вместе нет, или же (что более вероятно), что какае-то одна из них будет нейтральной только если будет уже после другой.
честно говоря, вообще, если окажется что все гены участвующие в неком процессе, у всех организмов имеют общих предков, или же вообще ВСЕ гены имеют одного общего предка "панген" , (в последнем уже сильно сомневаюсь, да и не ясно делается что считать геном) то это будет означать, что есть некий общий предок, у всех ныне живущих организмов, да и то с оговоркой на то, что мог быть горизонтальный перенос и с его помощью альтернативные варианты были вытеснены. То что жизнь монофилетична, вроде особых сомнений не вызывает, но вот что все организмы современного облика имеют одного общего предка, вот тут уже не знаю - может быть доклеточных форм было несколько и даже предки прокариот и эукариот происходят от разных? С эволюцией генов, думается, проблем ещё больше, из-за горизонтального переноса, который с временем видимо только слабел.

[Alexy]

Просто предположить, что если оба варианта существуют в реале, и при этом несущие их организмы до сих пор не вымерли, то, следовательно, эти ферменты и являются равноценными, следовательно, мутации, приведшие к данным АМ различиям - были нейтральны?

Так можно сделать если у них разница только в одной аминокислоте. (но для разных видов это редкость)

Может Вы хотели сказать, что это возможно тогда, когда АК-различия двух белков можно представить в виде временной последовательности одно-аминокислотных мутаций, каждая из которых была нейтральна.

потому что если уже две, то может так получится, что каждая из них по одной вредоносна, а вместе нет, или же (что более вероятно), что какае-то одна из них будет нейтральной только если будет уже после другой.

В принципе вредоносные мутации могут некоторое время находится в псевдогенах или рецессивных аллелях.